DE2554256A1 - METHOD OF DISPOSAL OF A NUCLEAR POWER PLANT - Google Patents
METHOD OF DISPOSAL OF A NUCLEAR POWER PLANTInfo
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- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/28—Treating solids
Description
L. & C. Steinraiiller GmbH 527 Oummersbach 1, den l. Dez. 1975L. & C. Steinraiiller GmbH 527 Oummersbach 1, l. Dec 1975
Pa 7513 Kl./Bth./Hei.Pa 7513 Kl./Bth./Hei.
Patentanmeldung "Verfahren zur Entsorgung eines Kernkraftwerkes" Patent application "Process for the disposal of a nuclear power plant"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entsorgung aktivierter und/oder kontaminierter Teile eines Kernkraftwerkes mit Vorbehandlung der Teile zwecks Reduzierung des von ihnen eingenommenen Volumens.The invention relates to a method for the disposal of activated and / or contaminated parts of a nuclear power plant with pre-treatment of the parts to reduce the volume they occupy.
Unter Entsorgung ist ein bestimmter Arbeitsablauf zu verstehen, der den Ausbau eines aktivierten und/oder kontaminierten Teiles, seine Volumenverringerung, seine Dekontamination, seine Verpackung, seine Lagerung und seine Wiederverwertung -je nach der vorhandenen Strahlungshöhe- beinhaltet.Disposal is to be understood as a specific workflow that involves removing an activated and / or contaminated part, its volume reduction, its decontamination, its packaging, its storage and its recycling, depending on the level of radiation present.
Eine Entsorgung innerhalb eines Kernkraftwerkes ist beim Betrieb zur Beseitigung der regelmäßig anfallenden Abfälle und in Störfällen zur Beseitigung der nicht mehr funktionstüchtigen Teile bzw. zum Zeitpunkt der Stillegung desselben erforderlich.Disposal within a nuclear power plant is intended to eliminate the regularly occurring during operation Waste and, in the event of malfunctions, to remove parts that are no longer functional or at the time of Shutdown of the same required.
Die Beseitigung radioaktiver Abfälle in flüssiger oder fester Form, insbesondere eines Kernkraftwerkes, stellt ein bedeutsames Problem dar, weil die Radioaktivität sich nicht willkürlich verringern läßt und bei einer Reihe von Nukliden nur sehr langsam abklingt.The disposal of radioactive waste in liquid or solid form, in particular from a nuclear power plant, is poses a significant problem because the radioactivity cannot be decreased arbitrarily and with one Series of nuclides decays only very slowly.
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Bekannt ist es, aktivierte und/oder kontaminierte Bauteile eines Kernkraftwerkes, z.B. vorübergehend im Lagerbecken oder -je nach Größe und Strahlungshöhein einem Lager zu deponieren, um sie anschließend oder später der weiteren Behandlung zuzuführen, d.h. zu verpacken und anschließend außerhalb des Kernkraftwerkes zu lagern. Die Verpackung der Teile erfolgt in bekannten Normf-issern oder in Spezialbehhltern. Dies bedingt, daß die Teile nur eine bestimmte Größe -den Normfnssern bzw. den Spezialfässern angepaßtaufweisen dürfen. Die Beseitigung größerer Teile, wie z.B. Dampferzeuger, Dampftrockner etc., war bisher nicht möglich. Sie wurden im Kernkraftwerk direkt gelagert. Dies ist jedoch nur begrenzt möglich, da in den bisher gebauten Kernkraftwerken keine derartigen Lagermöglichkeiten vorgesehen sind. Der Transport und die Lagerung großer Teile außerhalb eines Kernkraftwerkes setzen jedoch enorme Sicherheitsvorkehrungen voraus, die einen hohen Kostenaufwand, z.B. für die unterschiedlichsten Transportausführungen, erforderlich machen. Außerdem muß dafür ein ausreichend sicherer Lagerort zur Verfugung stehen.It is known to activate and / or contaminated components of a nuclear power plant, e.g. temporarily to deposit in the storage pool or - depending on the size and radiation level - in a warehouse in order to subsequently store them or later for further treatment, i.e. to be packaged and then outside of the nuclear power plant to store. The parts are packaged in known standard boxes or in special containers. This means that the parts are only of a certain size - adapted to the standard barrels or the special barrels to be allowed to. The removal of larger parts, such as steam generators, steam dryers, etc., was not possible so far. They were stored directly in the nuclear power plant. However, this is only possible to a limited extent. since no such storage facilities are provided in the nuclear power plants built so far. Of the However, the transport and storage of large parts outside of a nuclear power plant require enormous safety precautions, which are expensive, e.g. for a wide variety of transport designs. In addition, there must be a sufficient safe storage location are available.
Weiterhin ist es bekannt, die Entsorgung der Brennelemente von verschiedenen Kernkraftwerken überörtlich vorzunehmen, indem die Brennelemente mittels Transportbehälter zu einer zentralen Aufbereitungsanlage transportiert werden. Eine derartig zentrale Behandlung für andere Teile eines Kernkraftwerkes ist problematisch.Furthermore, it is known that the disposal of the fuel elements from various nuclear power plants is supra-local to be carried out by transporting the fuel assemblies to a central processing plant by means of transport containers will. Such a central treatment for other parts of a nuclear power plant is problematic.
Im Hinblick auf die oben angesprochenen Probleme einer dezentralen Entsorgung für Kernkraftwerksteile hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem durch Vorbehandlung und Behandlung der aktivierten und/oder kontaminierten TeileWith regard to the above-mentioned problems of a decentralized disposal for nuclear power plant parts has the present invention set the task of developing a method with which by pretreatment and Treatment of the activated and / or contaminated parts
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die Entsorgung wesentlich gefahrloser durchzuführen ist. Unter Vorbehandlung im Sinne der Aufgabenstellung wird verstanden, daß das Volumen der aktivierten und/oder kontaminierten Teile auf Größenordnungen reduziert wird, die den Einsatz von bereits im Kernkraftwerk vorhandenen Sicherheits- und Hilfssystemen bzw. die Bereitstellung zusätzlicher Behandlungssysteme kostengünstig ermöglicht.disposal can be carried out much more safely. Under pretreatment in the sense of the task is understood that the volume of the activated and / or contaminated parts is reduced to orders of magnitude, the use of already existing in the nuclear power plant Safety and auxiliary systems or the provision of additional treatment systems made possible in a cost-effective manner.
Diese Aufgabe wird im Rahmen der Erfindung durch drei grundsätzlich voneinander selbständig durchführbare Vorbehandlungsmethoden mit einer sich jeweils anschließenden bekannten oder neuen Behandlungsart gelöst.This object is achieved within the scope of the invention by means of three pretreatment methods that can basically be carried out independently of one another solved with a subsequent known or new type of treatment.
GemMß einem ersten möglichen Verfahren ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbehandlung in einer portionsweisen Zerkleinerung der Teile mittels Trennschneiden, Brennschneiden, Zerspanen und danach die weitere Behandlung der Teile bis zum Verpacken, Lagern und/oder Wiederverwerten mittels an sich bekannter Verdicttungseinrichtungen, vorzugsweise Pressen, erfolgt.According to a first possible method, the invention is characterized in that the pretreatment in a portion-wise comminution of the parts by means of cutting, Flame cutting, machining and then the further treatment of the parts up to packaging and storage and / or recycling by means of known compaction facilities, preferably pressing, takes place.
Bei diesem Verfahren kann geranß einer Ausführungsform unter Beibehaltung einer Vorbehandlung in Form einer portionsweisen Zerkleinerung der Teile mittels Trennschneiden, Brennschneiden, Zerspanen die weitere Behandlung der Teile bis zum Verpacken, Lagern und/oder Wiederverwerten durch Einschmelzen der Teile mittels an sich bekannter Vorrichtungen erfolgen.In this method, one embodiment while maintaining a pretreatment in the form of a portion-wise comminution of the parts by means of separating blades, Flame cutting, machining the further treatment of the parts up to packaging, storage and / or Recycle by melting down the parts by means of known devices.
Eine andere Ausführungsform dieses Verfahrens sieht die weitere Behandlung erfindungsgennß vor, daß unter Beibehaltung einer Vorbehandlung in Form einer portionsweisen Zerkleinerung der Teile mittels Trennschneiden, Brennschneiden, Zerspanen die weitere Behandlung derAnother embodiment of this method is shown in FIG further treatment according to the invention before that while maintaining a pretreatment in the form of a portion-wise comminution of the parts by means of cutting blades, Flame cutting, machining the further treatment of the
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Teile bis zum Verpacken, Lagern und/oder Wiederverwerten mit anschließendem Tiefgefrieren und Brechen der Teile in tiefgefrorenem Zustand erfolgt.Parts through to packaging, storage and / or recycling with subsequent freezing and breaking of the parts takes place in the frozen state.
Im Rahmen der letztgenannten Entsorpungsalternative wird weiter vorgeschlagen, daß die Vorbehandlung durch Zusammenpressen der Teile ergnnzt wird, und daß unter Beibehaltung einer Vorbehandlunp in Form einer portionsweisen Zerkleinerung der Teile mittels Trennschneiden, Brennschneiden, Zerspanen die weitere Behandlung der Teile bis zum Verpacken, Lagern und/oder Wiederverwerten mit anschließendem Tiefgefrieren und Brechen der Teile in tiefgefrorenem Zustand erfolgt.In the context of the last-mentioned disposal alternative, it is also proposed that the pretreatment be performed by pressing together the parts is supplemented, and that while maintaining a pretreatment in the form of a portion-wise comminution the parts by means of separating cutting, flame cutting, machining the further treatment of the parts up to packaging, Storage and / or recycling with subsequent deep-freezing and breaking of the parts in the deep-frozen State takes place.
Schließlich sieht eine andere Ausfnhrungsform des erfindungsgemhßen Verfahrens vor, daß unter Beibehaltung einer Vorbehandlung in Form einer portionsweisen Zerkleinerung der Teile mittels Trennschneiden, Brennschneiden, Zerspanen die weitere Behandlung der Teile bis zum Verpacken, Lagern und/oder Wiederverwerten durch chemische Behandlung erfolgt.Finally, another embodiment of the invention provides Process before that while maintaining a pretreatment in the form of a portion-wise comminution of the Parts by means of separating cutting, flame cutting, machining the further treatment of the parts up to packaging, storage and / or recycling by chemical treatment.
Eine zweite erfindungsgennße Verfahrensmethode ist sowohl in Bezug auf die Vorbehandlung als auch auf die sich hieran anschließende Behandlung dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbehandlung durch Tieffrieren der Teile mit anschließender Zerkleinerung in tiefgefrorenem Zustand und danach die weitere Behandlung bis zum Verpacken, Lagern und/oder Wiederverwerten durch Behandlung mittels einer chemischen Lösung erfolgt.A second method of the invention is both in relation to the pretreatment as well as the subsequent treatment, characterized in that the Pretreatment by deep-freezing the parts with subsequent crushing in the deep-frozen state and then the further treatment up to packaging, storage and / or recycling by treatment by means of a chemical Solution takes place.
Eine dritte erfindungsgemäße Verfahrensmethode ist sowohl in Bezug auf die Vorbehandlung als auch auf die sich hieran anschließende Behandlung dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbehandlung durch Zusammenpressen der Teile und danachA third method method according to the invention is both in relation to the pretreatment as well as the subsequent treatment, characterized in that the Pretreatment by pressing the parts together and then
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die weitere Behandlung bis zum Verpacken, Lagern und/oder Wiederverwerten durch Einschmelzen erfolgt.the further treatment up to packing, storage and / or Recycling is done by melting down.
Im Rahmen der Erfindung- kann es zweckmäßig sein, der Vorbehandlung eine Dekontaminierung der Teile vor- oder nachzusehaIten.In the context of the invention, it may be useful to pretreatment before or after decontaminating the parts.
Für die oben erwähnte erste Verfahrensmethode sieht die Erfindung vor, der Vorbehandlung eine Dekontaminierung der Teile vor- oder nachzuschalten.For the first method method mentioned above, the invention provides a decontamination of the pretreatment Parts to be added upstream or downstream.
Für die beschriebene zweite und dritte Verfahrensmethode sieht die Erfindung vor, der Vorbehandlung eine Dekontaminierung der Teile vorzuschalten.For the second and third method method described, the invention provides for the pretreatment to be decontaminated upstream of the parts.
Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß mit vorhandenen Sicherheits- und Hilfssystemen und angesel lossenen bzw. eingebrachten Behandlungssystemen innerhalb des Kontroll bereiches des Kernkraftwerkes kostengünstig eine Entsorgung der aktivierten und/öder kontaminierten Teile ermöglicht wird. Der Einsatz der möglichen Hilfssysteme für die Behandlung der Teile richtet sich nach der Aktivierung, Kontamination und der Abmessung bzw. Zusammensetzung der Teile.The advantages of the invention are that loosenen with existing security and auxiliary systems and angeel or introduced treatment systems within the control area of the nuclear power plant cost-effective disposal the activated and / or contaminated parts is made possible. The use of the possible auxiliary systems for the treatment of the parts depends on the activation, contamination and the dimensions or composition of the Parts.
Anhand der nachstehenden Beschreibung werden die Erfindungsgedanken näher erläutert: The ideas of the invention are explained in more detail using the following description:
Die Entsorgung beginnt mit dem Ausbau eines Teiles, wobei der Ausbau durch das Trennen von vorhandenen lösbaren Verbindungen erfolgen kann, oder das Teil durch Trennschneiden, Zerspanen oder Brennschneiden aus dem übrigen funktionsfähigen Teil herausgenommen wird. Je nach Größe des auszubauenden Teiles und der erforderlichen Behandlungsarten ist eine mehr oder weniger große Portionierung erforderlich.Disposal begins with the dismantling of a part, whereby the dismantling of existing detachable connections can be done, or the part by cutting, machining or flame cutting from the remaining functional Part is taken out. Depending on the size of the part to be removed and the types of treatment required a more or less large portioning is required.
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Diese Portionsierunp kann mittels Trennschneiden, mittels mechanischer Schere, mittels Zerspanen in Form von Sägen, Fräsen, Hobeln und Drehen oder durch Brennschneiden erfolgen. Diese Arbeiten können sowohl an der Ausbaustelle als auch ,z.B. im Lagerbecken des Kernkraftwerkes, durchgeführt werden. Außerdem ist eine Portionierung an anderen Stellen des Kernkraftwerkes möglich, da eventuell anfallende Abgase bzw. Abwasser über nicht fest installierte, flexible Leitungen den vorhandenen Hilfssystemen, wie Abwasser- und Abgasanlage, zugeführt werden können.This portioning can be done by means of cutting blades, by means of mechanical scissors, by means of machining in Form of sawing, milling, planing and turning or by flame cutting. This work can be done both at the construction site as well as, e.g. in the storage basin of the nuclear power plant. Also is Portioning at other points in the nuclear power plant is possible, as any exhaust gases or Wastewater via non-permanently installed, flexible pipes to the existing auxiliary systems, such as wastewater and exhaust systems, can be fed.
Die Portionierune innerhalb des Lagerbeckens bedingt bei zerspanender Methode entsprechende Auffangvorrichtungen für Späne, wobei zusätzliche mechanische Reinigungseinrichtungen am Lagerbeckenreinigungssystem weitere Sicherheiten bieten. Die Arbeiten können durch Fenster im Lagerbecken beobachtet werden, wobei von der Fensterseite aus oder vom Beckenrand bedienbare Manipulatoren und Vorrichtungen einsetzbar sind. Die jeweilige Behandlungsstelle innerhalb des Lagerbeckens kann durch Einbauten von dem übrigen Wasserraum getrennt werden. Weiterhin kann an der Behandlungsstelle auch die Verpackung unterhalb des Wasserspiegels erfolgen.The portioning rune within the storage basin is conditional In the case of the machining method, appropriate catching devices for chips, with additional mechanical Cleaning facilities on the storage pool cleaning system offer additional security. The work can go through Windows in the storage pool can be observed, with manipulators that can be operated from the window side or from the edge of the pool and devices can be used. The respective treatment site within the storage basin can go through Internals are separated from the rest of the water space. The packaging can also be used at the treatment site take place below the water level.
Als weitere Vorbehandlung folgt eine weitere Volumenverringerung durch Zusammenpressen mittels an sich bekannter Vorrichtungen. Diese Vorrichtungen können direkt an dem Ausbauort in der Nähe des Lagerbeckens oder an einem anderen beliebigen Ort innerhalb des Kontrollbereiches verwendet werden. Es ist jedoch auch eine Zusammenpreßeinrichtung möglich, die an die vorhandene Schleuse angebaut wird und mit ihrer äußeren Hülle den Kontrollbereich erweitert. Nach erfolgter Arbeit kann diese Zusatzeinrichtung einem weiteren Einsatz zugeführtAs a further pretreatment, there follows a further reduction in volume by pressing together using a method known per se Devices. These devices can be used directly at the expansion site near the storage pool or at any other location within the control area. However, it is also one Compression device possible, which is attached to the existing lock and with its outer shell Control area expanded. After the work has been completed, this additional device can be used again
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werden. Die so behandelten Teile können danach in die bekannten Normfrisser verpackt und in den bekannten Lagerstätten gelagert werden. Die bisher vorhandene Normfaßverpackungsanlage kann im Kernkraftwerk so zentral angeordnet sein, daß die anfallenden Fässer ohne große interne Transportwege dorthin gelangen. Es können auch spezielle Transportwege für die Fässer zur zentralen Ausschleusstelle verwendet werden.will. The parts treated in this way can then be packaged in the known standard frissors and in the known ones Storage facilities are stored. The previously existing standard barrel packaging system can do so in the nuclear power plant be centrally arranged so that the resulting barrels get there without large internal transport routes. Special transport routes for the barrels to the central discharge point can also be used.
Nach der Portionierung der Teile und/oder dem Zusammenpressen kann ein Zusammenschmelzen der Teile in an sich bekannten Vorrichtungen erfolgen. Diese Vorrichtungen können in den Kontrollbereich direkt eingebracht werden oder an den Kontrollbereich, z.B. an die Schleusen, angeschlossen werden. Diese Zusatzeinrichtung in Form eines Schmelzofens kann in einem Störfall von den übrigen Energieversorgungszentren des Kernkraftwerkes versorgt werden. Bei Stillsetzung des Kernkraftwerkes kann der Schmelzofen durch Fremdenergien von außen betrieben werden. Dies gilt auch für noch zu verwendende Tlilfssysteme, wie z.B. der Abwasseranlage oder der Abgasbzw. Spaltirasrückhalteanlage. Mittels der bereits erwähnten nicht fest installierten, flexiblen Leitungen können Abwasser bzw. Abgase aus dem eingebrachten oder angeschlossenen Schmelzofen auf die vorhandenen Hilfssysteme überführt werden. Kontaminierte Teile der Zusatzeinrichtung werden nach Beendigung der Arbeiten entweder in bekannte Normfässer verpackt, oder sie werden mittels der vorhandenen Hilfssysteme dekontaminiert, wobei die Schadstoffe über die Abgas- bzw. Abwasseranlage den vorhandenen Verpackungseinrichtungen zugeführt werden können.After the portioning of the parts and / or the pressing together, the parts can be melted together in devices known per se. These devices can be brought directly into the control area or connected to the control area, for example to the locks. This additional device in the form of a melting furnace can be supplied from the other energy supply centers of the nuclear power plant in the event of a fault. When the nuclear power plant is shut down, the melting furnace can be operated from outside using external energy. This also applies to auxiliary systems that are still to be used, such as the sewage system or the exhaust gas or Spaltiras retention system. By means of the already mentioned flexible pipes that are not permanently installed, waste water or exhaust gases can be transferred from the introduced or connected melting furnace to the existing auxiliary systems. Contaminated parts of the additional equipment are either packed in known standard drums after the work has been completed, or they are decontaminated using the existing auxiliary systems, whereby the pollutants can be fed to the existing packaging equipment via the exhaust gas or sewage system.
Anstelle des Schmelzofens kann eine andere Zusatzeinrichtung, wie z.B. eine Tiefgefrieranlage eingebracht bzw. angeschlossen werden. Diese TiefgefrieranlageInstead of the melting furnace, another additional device, such as a deep freezing system, can be installed or connected. This freezer
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dient dazu, portionierte Bauteile aus bestimmten Werkstoffen zu gefrieren und in einer angeschlossenen Brechanlage in kleine Teile zu brechen. Es ist möglich, die kleinen Teile direkt zu verpacken oder auch nach unterschiedlichen Strahlungsintensitäten mittels bekannter Meßverfahren zu sortieren und gegebenenfalls einer Weiterbebandlunp zuzuführen.serves to freeze portioned components made of certain materials and in a connected crushing plant breaking into small pieces. It is possible to pack the small parts directly or according to different ones To sort radiation intensities by means of known measuring methods and, if necessary, one To feed further tape lunp.
Anstelle der beschriebenen Einschmelz- bzw. Tiefteraperaturvorrichtunjr ist eine chemische Behandlungsanlage möglieh, die ebenfalls in den Kontrollbereich eingebracht oder angeschlossen werden kann. Diese chemische Behandlungsanlage ist einerseits in der Lage, die portionierten oder gepreßten Teile aufzulösen oder bei den portionierten Teilen eine OberfP'Chenabtragung mittels entsprechender Beiz-Siuren vorzunehmen. Die Kontamination kann damit auf ein vorgeschriebenes Maß reduziert werden. Auch hier können alle Abgase und Abwnsser den vorhandenen Hilfssystemen, wie beschrieben, zugeführt werden. Das somit behandelte, abgebeizte Teil kann eventuell einer Wiederverwertung zugeführt werden. Das aufgelöste Material der Teile kann entsprechend verpackt bzw. mit Verfestigungszugaben angereichert, verpackt und der Lagerstätte zugeführt werden.Instead of the melt-down or deep-blower device described a chemical treatment system is possible, which is also brought into the control area or can be connected. This chemical treatment plant is on the one hand able to to dissolve portioned or pressed parts or a surface removal of the portioned parts using appropriate pickling acids. The contamination can thus be reduced to a prescribed level be reduced. Here, too, all exhaust gases and waste can be transferred to the existing auxiliary systems, as described, are fed. The stripped part treated in this way can possibly be recycled. The dissolved material of the parts can be packed accordingly or enriched with solidifying additions, packed and delivered to the storage facility.
Eine weitere Möglichkeit der Behandlung ist dadurch gegeben, daß vor einer Vorbehandlung eine Dekontamination vorgeschaltet wird. Diese Dekontamination kann in eingebautem Zustand, aber auch erst nach dem Ausbau des Teiles erfolgen. Die Dekontaminierung kann mittels Abwaschen, Abstrahlen mit körnigen oder pulverförmigen Mitteln, spanabhebend wie Fr.äsen, Schleifen, Drehen, Hobeln und mit chemischen Lösungen erfolgen.Another possibility of treatment is given by decontamination before pretreatment is connected upstream. This decontamination can take place in the installed state, but also only after Expansion of the part take place. Decontamination can be done by washing, sandblasting with granular or powdery Means, machining such as milling, grinding, turning, planing and with chemical solutions.
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Desweiteren ist eine Dekontamination nach der Vorbehandlung möglich, die jedoch dann an jeder beliebigen Stelle des Kontrollbereiches durchzuführen ist.Furthermore, there is decontamination after the pretreatment possible, but can then be carried out at any point in the control area is.
Ohne den Gedanken der Erfindung zu verlassen, ist es möFlich, verschiedene Behandlungsarten, wie Einschmelzen, Tiefgefrieren und Chemischbehandeln ohne eine Vorbehandlung durchzuführen und jede weitere technisch sinnvolle Behandlungsart unter Verwendung der vorhandenen Sicherheits- und Hilfssysteme und der zusätzlichen Behandlungssysteme einzusetzen.Without departing from the idea of the invention, it is possible to use various types of treatment, such as melting, Freezing and chemical treatment without to carry out a pretreatment and to use any other technically sensible type of treatment to use the existing safety and auxiliary systems and the additional treatment systems.
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Legal Events
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OHN | Withdrawal |